用于视频和图像编码和解码的帧内块复制预测模式的特征制造技术

技术编号:13343136 阅读:91 留言:0更新日期:2016-07-14 08:59
帧内块复制(“BC”)预测模式中的创新促成从编码和解码的码率失真性能和/或计算效率方面来看更有效的帧内BC预测。例如,一些创新提供了用于更有效地选择块矢量(“BV”)值的方法。其它创新提供了更有效地编码/解码BV值的方法。又一些创新涉及如何当块具有帧内BC预测模式时执行回路内解块过滤、或者涉及当启用了受约束的帧内预测时如何执行帧内BC预测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景工程师使用压缩(也叫做源编码或源编码)来降低数字视频的比特率。压缩通过将视频信息转换成较低比特率的形式来降低存储和传送该信息的成本。解压(也被称为解码)从压缩的形式中重构一种版本的原始信息。“编解码器”是编码器/解码器系统。在过去的二十年中,已采用了各种视频编解码器标准,包括ITU-TH.261、H.262(MPEG-2或ISO/IEC13818-2)、H.263和H.264(MPEG-4AVC或ISO/IEC14496-10)标准、MPEG-1(ISO/IEC111721172-2)和MPEG-4可视(ISO/IEC14496-2)标准以及SMPTE421M标准。最近,HEVC标准(ITU-TH.265或ISO/IEC23008-2)已被批准。当前,正在开发(例如,针对可缩放视频编码/解码、针对在样本比特深度或色度采样率方面具有较高保真度的视频的编码/解码、或针对多视图编码/解码)HEVC标准的扩展。视频编解码器标准通常定义针对经编码的视频位流的句法的选项,从而详述当在编码和解码时使用特定特征时该位流中的参数。在许多情况下,视频编解码器标准还提供关于解码器应当执行以在解码时取得一致的结果的解码操作的细节。除了编解码器标准外,各种专用编解码器格式定义针对经编码的视频位流的句法的其他选项以及相应的解码操作。帧内块复制(“BC”)是H.265/HEVC扩展的处于考虑中的预测模式。对于帧内BC预测模式,图片的当前块的样本值是使用同一图片中的先前重构的样本值来预测的。块矢量(“BV”)指示从当前块到图片的包括用于预测的先前重构的样本值的区域的位移。BV被信号化在比特流中。帧内BC预测是一种形式的图片内预测—针对图片的块的帧内BC预测不使用除了同一图片中的样本值以外的任何样本值。如当前在HEVC标准中规定并在针对HEVC标准的某一参考软件中实现的,帧内BC预测模式具有若干问题。例如,帧内BC预测模式没有有效地与HEVC标准的各项特征(诸如用于频率变换/逆频率变换的选项、回路内解块过滤以及受约束的帧内预测的选项)相整合。选择BV值的过程没有有效地受到约束,并且对BV值的编码从码率使用方面来看是低效率的。概述概括而言,详细的描述呈现了在帧内块复制(“BC”)预测模式中的创新。例如,一些创新提供了用于更有效地选择块矢量(“BV”)值的方法。其它创新提供了更有效地编码/解码BV值的方法。又一些创新涉及如何当块具有帧内BC预测模式时执行回路内解块过滤、或者涉及当启用了受约束的帧内预测时如何执行帧内BC预测。这些创新可促成从编码和解码的码率失真性能和/或计算效率方面来看更有效的帧内BC预测。针对帧内BC预测模式的创新可以被实现为方法的一部分、被适配成执行该方法的计算系统的一部分或存储用于使计算系统执行该方法的计算机可执行指令的有形计算机可读介质的一部分。各创新可以结合地或分开地使用。参考附图阅读以下详细描述,将更清楚本专利技术的前述和其他目标、特征和优点。附图简述图1是其中可实现所描述的一些实施例的示例计算系统的示图。图2a和2b是其中可实现所描述的一些实施例的示例网络环境的示图。图3是结合其可实现所描述的一些实施例的示例编码器系统的示图。图4是结合其可实现所描述的一些实施例的示例解码器系统的示图。图5a和5b是示出结合其可实现所描述的一些实施例的示例视频编码器的示图。图6是示出结合其可实现所描述的一些实施例的示例视频解码器的示图。图7是示出针对图片的块的帧内BC预测的示图。图8是示出针对BV值的搜索范围的示例约束的示图。图9是示出用于采用帧内BC预测模式的编码的通用技术的流程图,其中该帧内BC预测模式受制于针对BV值的选择的一个或多个约束。图10是示出用于图片的块的示例z-扫描顺序的图。图11a和11b是示出其中未重构样本值被替换为填充值的区域的示图。图12是示出用于在受约束的帧内预测可被启用时的编码或解码期间使用帧内BC预测模式的通用技术的流程图。图13是示出在受约束的帧内预测被启用时针对可允许BV值的示例约束的示图。图14是示出在受约束的帧内预测被启用时禁用帧内BC预测模式的示例方法的表。图15a和15b是示出具有可在编码时被利用的属性的BV值的示例范围的示图。图16和17是示出用于分别对BV值进行编码和解码的通用技术的流程图。图18和19是分别示出用于编码和解码的通用技术的流程图,其中使用了帧内BC预测模式以及替代的正向(或逆向)频率变换。图20是示出用于取决于块的预测模式改变回路内解块过滤的方法的示例规则的示图。图21是示出用于在对采用帧内BC预测模式的块进行编码或解码期间进行回路内解块过滤的通用技术的流程图。详细描述详细的描述呈现了在编码和/或解码期间使用帧内块复制(“BC”)预测模式中的创新。具体来说,详细的描述呈现了针对块矢量(“BV”)值的选择、BV值的编码/解码、帧内BC预测模式与受约束帧内预测的整合、在使用了帧内BC预测模式时正向和逆向频率变换的选择、以及采用帧内BC预测模式情况下跨块的边界的回路内解块过滤的创新。虽然本文中描述的操作是被适当描述为由视频编码器或视频解码器来执行,但在许多情况中,这些操作可由另一类型的媒体处理工具(例如,图像编码器、图像解码器)来执行。本文中描述的一些创新是参考专用于HEVC标准的句法元素和操作来示出的。例如,对HEVC标准的草稿版本JCTVC-N1005——即2013年7月的“高效视频编码(HEVC)范围扩展文本规范:第3稿”JCTVC-N1005作出参考。本文中描述的各创新还可以被实现为针对其它标准或格式。更一般地,本文中描述的各示例的各种替代是可能的。例如,本文中描述的一些方法可以通过改变描述的方法动作的顺序、通过拆分、重复或忽略某些方法动作等来更改。所公开的技术的各方面能够被组合地或分开地使用。不同的实施例使用所描述的创新中的一个或多个。本文中描述的一些创新解决了背景中指出的一个或多个问题。通常,所给出的技术/工具并不解决所有这些问题。I.示例计算系统图1示出了其中可实现几个所描述的创新的合适计算系统(100)的概括示例。计算系统(100)并不旨对使用范围或功能提出任何限制,因为这些创新可以在不同的通用或专用计算系统中实现。参考图1,计算系统(100)包括一个或多个处理单元(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有视频编码器或图像编码器的计算设备中的方法,该方法包括:重构图片的第一块和第二块,其中所述图片包括至少一些采用帧内块复制预测的预测模式的块;以及跨所述第一块和所述第二块之间的边界来执行回路内解块过滤,包括:确定所述第一块和所述第二块中的每一个的预测模式;如果所述第一块和所述第二块中的两者的预测模式都是帧内块复制预测,则至少部分地分别基于所述第一块和所述第二块的块向量的值来调整所述回路内解块过滤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在具有视频编码器或图像编码器的计算设备中的方法,该方法包括:
重构图片的第一块和第二块,其中所述图片包括至少一些采用帧内块复制预
测的预测模式的块;以及
跨所述第一块和所述第二块之间的边界来执行回路内解块过滤,包括:
确定所述第一块和所述第二块中的每一个的预测模式;
如果所述第一块和所述第二块中的两者的预测模式都是帧内块复制预
测,则至少部分地分别基于所述第一块和所述第二块的块向量的值来调整所
述回路内解块过滤。
2.一种在具有视频解码器或图像解码器的计算设备中的方法,该方法包括:
重构图片的第一块和第二块,其中所述图片包括至少一些采用帧内块复制预
测的预测模式的块;以及
跨所述第一块和所述第二块之间的边界来执行回路内解块过滤,包括:
确定所述第一块和所述第二块中的每一个的预测模式;
如果所述第一块和所述第二块中的两者的预测模式都是帧内块复制预
测,则至少部分地分别基于所述第一块和所述第二块的块矢量的值来调整所
述回路内解块过滤。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:
如果所述第一块和所述第二块中的任意一个的预测模式是帧内空间预测,则
过滤强度具有第一值;
否则,取决于以下中的一个或多个,过滤强度具有不同于所述第一值的值:
(a)存在所述第一块或所述第二块的非零变换系数、(b)在帧间编码时,所
述第一块和所述第二块的运动矢量值和参考索引值、以及(c)在帧内块复制预
测时,所述第一块和所述第二块的块矢量的值。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括作为所述回路内解块

\t过滤的一部分的:
如果所述第一块和所述第二块的预测模式是帧间,则至少部分地基于所述第
一块和所述第二块的参考索引和/或运动矢量的值来调整所述回路内解块过滤。
5.一种在具有视频编码器或图像编码器的计算设备中的方法,该方法包括:
确定图片的当前块的块矢量,所述块矢量指示到所述图片内的区域的位移,
其中所述当前块是当前编码树块,所述确定包括检查所述区域是否位于所述当前编
码树块和左侧编码树块所定义的范围内的约束;
使用所述块矢量来对所述当前块执行帧内块复制预测;以及
对所述块矢量进行编码。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述块矢量具有第一分量BV[0]
和第二分量BV[1],其中所述当前块具有位置(x0,y0)处的左上位置,其中所述当前
编码树块和左侧编码树块各自具有宽度CTBwidth和高度CTBheight,并且其中如果
BV[0]>=-((x0%CTBwidth)+CTBwidth)且BV[1]>=-(y0%CTBheight),则所述约束被
满足。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,确定所述块矢量进一步包括检查
所述当前块和区域是否是图像的不超过一个片以及图片的不超过一个小块的一部
分的另一约束。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述块矢量具有第一分量BV[0]
和第二分量BV[1],其中所述当前块是具有位置(x0,y0)处的左上位置的mxn块,
并且其中如果(x0,y0)、(x0+BV[0],y0+BV[1])和(x0+BV[0]+m-1,y0+BV[1]+n-1)是单
个片和单个小块的一部分,则满足所述约束。
9.一种在具有视频编码器或图像编码器的计算设备中的方法,该方法包括:
确定图片的当前块的块矢量,所述块矢量指示到所述图片内的区域的位移,
其中所述确定包括检查只有重构的样本值被用于根据所述块矢量的帧内块复制预

\t测的约束;
使用所述块矢量来对所述当前块执行帧内块复制预测;以及
对所述块矢量进行编码。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,检查所述约束包括:
检查包括所述区域的右下位置的块的z-扫描次序是否小于所述当前块的z-扫
描次序。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述块矢量具有第一分量BV[0]
和第二分量BV[1],其中所述当前块是具有位置(x0,y0)处的左上位置的mxn块,
并且其中如果包括(x0+BV[0]+m-1,y0+BV[1]+n-1)的块的z-扫描次序小于所
述当前块的z-扫描次序,则满足所述约束,并且其中所述块矢量还满足条件
BV[0]+m≤0和/或BV[1]+n≤0。
12.如权利要求9所述的方法,其特征在于,用于帧内块复制预测的重构的
样本值可包括具有预定义的值或使用真实重构的样本值来确定的填料样本值的填
充样本值。
13.一种在具有视频编码器或图像编码器的计算设备中的方法,该方法包括:
确定图片的当前块的块矢量,所述块矢量指示到所述图片内的区域的位移;
使用所述块矢量对所述当前块执行帧内块复制预测,包括用填料样本值或具
有预定义的值的填充样本值填充所述区域的任何未重构的样本值;以及
对所述块矢量进行编码。
14.一种在具有视频解码器或图像解码器的计算设备中的方法,该方法包括:
解码图片的当前块的块矢量,所述块矢量指示到所述图片内的区域的位移;
使用所述块矢量对所述当前块执行帧内块复制预测,包括用填料样本值或具
有预定义的值的填充样本值填充所述区域的任何未重构的样本值。
15.如权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述预定义的值是灰度
值。
16.如权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述填料样本值基于真
实重构的样本值内的内插或者根据真实重构的样本值的外推。
17.一种在具有视频编码器或图像编码器的计算设备中的方法,该方法包括:
确定图片的当前块的块矢量,所述块矢量具有第一分量和第二分量;
使用所述块矢量来对所述当前块执行帧内块复制预测;以及
对所述块矢量进行编码,其中对所述块矢量的编码利用了在给定所述第二分
量的值的情况下所述第一分量的值出现的概率。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述编码包括二进制算术编码。
19.如权利要求17所述的方法,其特征在于,对所述第一分量的值的编码取
决于所述第二分量的值。
20.如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述编码包括:
将所述第二分量的值与第一偏移值作比较;以及
使用第二偏移值来选择性地调整所述第一分量的值。
21.如权利要求20所述的方法,其特征在于,所述第一分量是水平分量BV[0]
并且所述第二分量是垂直分量BV[1],其中所述当前块是一个mxn块,其中所
述第一偏移值取决于n并且所述第二偏移值取决于m,并且其中如果所述垂直
分量BV[1]的值大于-n,...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·李J·徐G·J·沙利文
申请(专利权)人:微软技术许可有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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